毕业设计某别墅空调工程设计

1、河 南 科 技 大 学毕 业 设 计（论 文） 题目别墅空调工程设计姓 名 吕 小 龙 院 系 车辆与动力工程 专 业 热能与动力工程 指导教师 王 志 远 2011年 5月30日别墅空调工程设计摘 要空气调节是对某一房间或空间的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，并提供足够量的新鲜空气。空调可以实现对建筑热湿环境、空气品质的全面控制，目前正被广泛地应用于现代建筑当中。本设计为别墅的空调工程设计，地点为陕西省西安市，建筑面积为480,空调总面积为441,要求冬天能够供热，夏天能够供冷。该别墅共三层，空调总面积不大，各房间面积相对较小、且有独立控制要求；空调使用时间分散,且各功能间

2、负荷不会同时达到最大；综合考虑建筑物的特点、对舒适性的要求及经济性等因素，选用数码涡旋多联机系统，并对各层房间进行分区，这样既能满足别墅不同时刻不同负荷的要求，而且达到了节能的目的，同时运行管理方便，调节灵活。设计中首先对各房间进行冷热湿负荷计算，再进行冬夏季送风参数计算；经比较采用一次回风系统，并为舒适度要求高的房间用室内机吸入新风。采用R410a环保冷媒，选用“美的”D4机型。针对不同功能房间室内装修特点，及有无新风要求，选用不同形式的室内机，并按配置率80%130%选择室外机。根据空调设备生产厂家的施工要求，布置室内外机位置、凝水管、风管及风口。关键词：别墅空调系统，数码涡旋多联机，VR

3、V, 自吸新风THE DESGNAIR-CONDITION SYSTEMFOR COTTAGEABSTRACTAir-conditioning is control and regulation for temperature, moisture cleanliness and air velocity etc. of one room or space and provide enough fresh air in addition.Air-conditioning can realize the comprehensive control for building thermal or h

4、umid environment. So it's being applied extensively in modern buildings.This design is the cottage air-conditioning engineering design. It's located in Xi'an. The total construction areas is 480and air conditioning areas is 441. It's required that refrigerating can be realized in sun

5、mer and heating in winter. There are 3 storys in all. The total air conditioning area is not big,besides, the area of each room is small relatively and controlling independently is demanded. At the same time, the using time of air conditioning system is so decentralized that load of each room will n

6、ot reach the maximum in the meantime. Given these above reasons,and taking the building's feature and economy into the account ,I adopt the DVM system. In this design, I devide the rooms of each floor into different zones so that it can not only satisfied the load need of different times,but als

7、o realize the energy conservation.Moreover it is easy to management and flexible to controlling.In the design of each room，I first calculate the cold, hot and wet load, again carries on the winter and summer air distribution parameter calculation; By comparison, using a return air system of the high

8、 demand for comfort with indoor air inhaled room. Adopt R410a environmental refrigerant, choose "Midea" the D4 models. According to different function room interior decoration features, and presence of fresh air requirements, choose different forms of indoor parts, and press select PeiZhiL

9、v 80% 130% outdoor air-conditioners. According to the air conditioning equipment manufacturer's construction requirements, decorate indoor and outdoor machine position, coagulation plumbing, duct and draught.KEY WORDS： Villa air conditioning system, digital scroll VRF, VRV, self-priming fresh ai

10、r目 录前 言1第1章 工程概况2§1.1 建筑概况2§1.2 气象参数2§1.3 设计参数2第2章 负荷的计算7§2.1 夏季冷负荷的计算7§2.2 冬季热负荷的计算14§2.3 湿负荷的计算16第3章 空调方案的确定17§3.1 系统形式的确定17§3.2 户式中央空调的形式和特点18§3.3 变频技术和数码涡旋技术的比较23§3.4 空调风系统28第4章 送风状态参数及送风形式的确定31§4.1 新风量的确定31§4.2 新风负荷32§4.3 一次回风系统33

11、§4.4 新风引入方式35第5章 空调设备的选择37§5.1 室内机选型37§5.2 室外机选型38§5.3 其他设备选型39总 结41参考文献42致 谢43附 录44前 言自19世纪空调问世以来，空调技术随着经济的发展获得了飞速的提高，现在空调已成为现代建筑中不可缺少的设施之一。同时随着人们在建筑物内停留时间的增加，对创造舒适而健康的室内空气环境的要求也越来越强烈。因此，空调系统的合理设计就显得尤为重要。本设计为别墅的空调系统工程设计，此类居住建筑功能齐全，舒适度要求较高，而各房间同时使用系数较低。设计中根据建筑结构特点，以现行中央空调设计标准为设计标

12、准规范，在查阅了大量中外文献、相关资料和参考手册的基础上，进行了建筑的冷热湿负荷计算、送风状态参数计算、气流组织计算，以及空调设备的选型等。在本设计中，充分考虑了节能环保这一目前国内外均在大力倡导的设计要点，尽量降低空调能耗和对周围环境的不良影响，不仅使该空调设计达到舒适健康的要求，而且做到了经济节能。最后依据设计结果，合理布置制冷剂、冷凝水管路和室内机送回风口、新风引入口，按要求绘制出清晰明确的工程图纸。大学四年以来，我们经历了从专业基础课到专业理论课的系统全面学习，这期间，也进行了多次的课程设计，使我们将学到的理论知识应用于实际工程设计当中，从而进一步增进了对专业知识的理解。本次毕业设计旨

13、在培养我们的文献检索能力、总体方案设计论证能力、工程制图能力和论文撰写能力，提高外语文献的阅读与翻译能力，使我们具有初步的综合运用所学知识解决问题的能力。由于本人掌握的相关理论知识有限，实际工程的经验匮乏和设计时间有限等，导致本次设计中对某些部分的设计不能做得全面完美，还存在很多不妥之处，恳请各位老师给予指正！第一章 工程概况§1.1 建筑概况建筑所在地为陕西省西安市，该建筑为三层别墅。其一层主要为卧室、客厅、车库、厨房、卫生间，二层主要是卧室、书房、卫生间、露台，三层为阁楼。建筑总面积为480，空调面积为441。§1.2 气象参数台站位置：北纬34°18,东经1

14、08°56，海拔396.9m；大气压力：冬季978.7hPa，夏季959.2；冬季室外计算干球温度：采暖-5，空调-8，通风-1；夏季室外计算干球温度：空调35.2，通风31，空调日平均30.7，平均日较差:8.7；年平均温度13.3，夏季空调室外计算湿球温度26，最热月平均温度26.6，室外计算相对湿度：冬季空调67%，最热月月平均72%，夏季通风55%；室外风速:冬季平均1.8m/s，夏季平均2.2m/s；最大冻土深度45cm，极端最低温度：-20.6，极端最高温度：41.7。§1.3 设计参数1、 围护结构的选择1. 外墙构造表1-1 保温外墙热工指标构造保温材料Ro

15、KoVoo类型1.水泥砂浆加气混凝土700.751.3339.9911.992.240砖墙3.保温材料4.水泥砂浆所选保温外墙构造如图1-1所示，其热工指标见表1-1。图1-1 外墙构造2.屋面构造所选屋面的构造如下图1-2所示，其热工指标见表1-2。图1-2 屋面构造表1-2 屋面热工指标壁厚（mm）保温层导热热阻传热系数质量热容量类型材料厚度l (·/w)w/(·)(Kg/)Kj/(·K)70沥青膨胀珍珠岩1001.640.554023352. 内墙构造表1-3 普通内墙热工指标构造(mm)k w/(·)f20水泥砂浆2401.760.2817.56

16、9.02.0240砖墙20水泥砂浆图1-3 内墙构造所选内墙的构造如图1-3所示，其热工指标见表1-3。 3. 玻璃窗的选择选用双层3mm厚普通玻璃，传热系数为2.98w/(·)。2、 围护结构热阻的校核1、 围护结构的最小传热阻围护结构的最小传热阻，应按下式确定： (1-1)式中： Ro·min围护结构的最小传热阻(·/w)； tn冬季室外计算温度（）； tw冬季围护结构室外计算温度（）； 冬季围护结构室外计算温度（）； ty冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差（）； n围护结构内表面换热系数w/(·)； Rn围护结构内表面换热阻(·

17、;/w)；表1-4 温差修正系数围护结构特征外墙、屋顶、地面1.00与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙0.50与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.70表1-5 允许温差ty值建筑物及房间类型外墙屋顶居住建筑、医院和幼儿园等6.04.0公共建筑7.05.5表1-6 换热系数n和换热热阻Rn 围护结构内表面特征nw/(·)Rn(·/w)墙、地面、表面平整或有肋状突出物的顶棚，当h/s0.3时8.70.115有肋状突出物的顶棚，当h/s0.3时7.60.132确定围护结构的最小传热阻时，冬季围护结构室外计算温度tw，应根据围护结构热惰性指标D值，按表1-7采用。表1-7 冬季围护

18、结构室外计算温度（）围护结构类型热惰性指标D值tw的取值（）>6.0tw=twn4.16.0tw=0.6twn+0.4tp·min1.64.0tw=0.3twn+0.7tp·min<1.5tw=tp·min注：tw和tp·min分别为采暖室外计算温度和累年最低日平均温度（）。2. 围护结构的传热阻，应按下式计算： (1-2)式中：RO围护结构的传热阻(·/w)； n同式1-1； w围护结构外表面换热系数w/(·)； Rj围护结构本体热阻(·/w)；表1-8 换热系数w和换热热阻Rw围护结构外表面特征ww/(

19、83;)Rw(·/w)外墙和屋顶230.043. 外墙和屋顶热阻的校核对外墙和屋顶，tw=0.6twn+0.4tp·min =0.6×(-8)+0.4×(-12.3) =-9.72又=1.00，tn=22，n=8.7w/(·)，外墙： 屋顶：又n=8.7w/(·)，w=23w/(·)，外墙Rj=0.75·/w，屋面Rj=1.64·/w，外墙：RO=1/8.7+0.75+1/23=0.91·/w屋顶：RO=1/8.7+1.64+1/23=1.80·/w由上可知，外墙：RORo·

20、min，故所选外墙满足要求；屋面：RORo·min,故所选屋面满足要求。3、 其它设计参数民用建筑空调房间内空气设计参数的确定主要取决于以下内容。空调房间使用功能对舒适性的要求 所谓舒适就是人体所能维持正常的散热量和散湿量。影响人舒适感的主要因素有：室内空气的温度、湿度和空气流动速度；其次是衣着情况、空气的新鲜程度、室内各表面的温度等。要综合考虑地区、经济条件和节能要求等因素 根据我国国家标准采暖通风与空气调节设计规范（GBJ 1987）的规定，对于舒适性空调，室内设计参数如下。表1-9 舒适性空调室内空气设计参数项目夏季冬季温度应采用2428应采用1822相对湿度应采用40%65%

21、应采用40%60%风速不应大于0.3m/s不应大于0.2m/s标准中给出的数据是概括性的。对于具体的民用建筑而言，由于各空调房间的使用功能各不相同，而其室内空调设计计算参数也会有较大的差异。对于该别墅的空调系统设计，采用室内空气设计参数如下：夏季温度24，相对湿度60%，风速0.25m/s；冬季温度20，相对湿度40%，风速0.15m/s。第二章 负荷的计算§2.1 夏季冷负荷的计算1、 夏季建筑围护结构的冷负荷1. 外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算： （2-1）式中：外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W； A

22、外墙和屋面的面积，； K外墙和屋面的传热系数，W/(·)； tR室内计算温度，； 外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，查【1】附录2-4和2-5可得到。考虑到地点等的修正，外墙和屋面的冷负荷计算温度修正为： （2-2）则冷负荷计算式应改为： （2-3）2. 内维护结构冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算： （2-4）式中： A内围护结构的传热面积，m²； K内围护结构的传热系数，W /( m²·) ； to.m夏季空调房间室外计算日平均温度，； t附加温升，可按表2

23、-1选取， 。表2-1 附加温升临室散热量t临室散热量t（W /m²）（）（W /m²）（）很少（如走廊）0223116523311673、外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算： （2-5）式中： 外玻璃窗的逐时冷负荷，W； KW玻璃的传热系数，W /( m²·),由【1】附录2-7、2-8查得； AW窗口面积，； 外玻璃窗的冷负荷的逐时值，可由【1】附录2-10查得.必须指出：（1） 对附录2-7、2-8中的KW值要根据窗框等情况的不同加以修正，修正值Cw值可从【1】附录2-9中查得。（2） 对附录2

24、-10中的值要进行地点修正，修正值t可从【1】附录2-11中查得。因此，式（2-3）相应地变为： （2-6）4、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算： （2-7）式中：AW玻璃窗的面积，； CC.S玻璃窗的综合遮挡系数CC.S=CS·CI；CS 玻璃窗的遮挡系数，由【1】附表2-13查得；CI 窗内遮阳设施的遮阳系数，由【1】附表2-14查得；Ca窗的有效面积系数；双层钢窗0.75；有【1】附表2-15查得；CLQ玻璃窗冷负荷系数，无因次，由【1】附表2-16和2-19查得； Dj.max日射得热因数最大值，由【1】附录2-12查得。

25、二、热源散热引起的冷负荷1. 照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯： =1000·N·CLQ （2-8）荧光灯：=1000·n1·n2·N·CLQ （2-9）式中：灯具散热形成的冷负荷，W； N照明灯具所需功率，KW； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房 间内时，取n11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时， 可取n11.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板）， 可利用自然通风散热与顶棚内时，取n20.50.8；而荧光 灯罩无通风孔时,取n20

26、.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数。2. 人体散热形成的冷负荷 （2-10） （2-11）式中：人体显热散热引起的冷负荷，W；qs不同室温和劳动性质成年男子显然散热量，W，见【1】表2-13； n室内全部人数，参见人员分布及照明 ；群集系数，见表2-2； CLQ人体显热散热热冷负荷系数，见【1】附录2-23；QC人体潜热散热形成的冷负荷，W； ql不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W, 见【1】表2-13。表2-2 某些空调建筑物内的群集系数工作场所群集系数工作场所群集系数影剧院0.89旅馆0.93百货商场0.89图书馆阅览室0.96纺织厂0.90铸造车间1.00体育馆0.92炼钢车间

27、1.00三、典型房间的冷负荷计算以201卧室为例，冷负荷的分项计算如下：1.屋顶冷负荷由【1】附录2-5查得冷负荷计算温度逐时值，即可按式（2-2）、（2-3）算出屋顶逐时冷负荷，计算结果列于表2-3中。表2-3 屋顶冷负荷2.外墙冷负荷由【1】附录2-4查得型外墙冷负荷计算温度，将南外墙逐时值及计算结果列于表2-4中，计算公式同上。表2-4 南外墙冷负荷用同样的方法计算出西外墙、东外墙的冷负荷。3.外窗瞬时传热冷负荷由玻璃窗的选择知，所选玻璃窗的传热系数为 KW=2.98w/(·)。再由【1】附录2-9查得玻璃窗传热系数的修正值，Cw=1.20，由【1】附录2-10查得玻璃窗冷负荷

28、计算温度，根据式（2-6）计算南外窗和东外窗瞬时传热冷负荷，计算结果列于表2-5中。表2-5 南外窗瞬时传热冷负荷 用上述方法计算出东外墙瞬时传热冷负荷。4.外窗日射得热冷负荷由附录【1】2-15查得双层玻璃窗的有效面积系数Ca=0.75；有由附录2-13查得遮挡系数CS=0.78，由附录2-14查得遮阳系数CI=0.5，于是综合遮阳系数CC.S=0.78*0.5=0.39；再由【1】附录2-12查得纬度34°时，南向日射得热因数最大值 Djmax=251W/，东向日射得热因数最大值 Djmax=575W/，因西安地区属于北区，故由【1】附录2-17查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数

29、逐时值CLQ。用公式2-7计算逐时进入南、东玻璃窗日射得热引起的冷负荷，计算结果列于表2-6中。表2-6 南外窗日射得热引起的冷负荷DjmaxCC.S用同样的方法计算出东外窗日射得热引起的冷负荷。5.人员散热引起的冷负荷卧室属极轻劳动，查【1】表2-13，当室温为24时，每人散发的显热和潜热量为60.5W和73.3W，由表2-2近似查得群集系数=0.89，由【1】附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按（2-10）公式计算人体显热散热逐时冷负荷，并列于表2-11中。人体潜热引起的冷负荷为潜热散热乘以群集系数，计算结果也列于表2-7中。表2-7 人员散热引起的冷负荷 qs6.卧室照明散热

30、引起的冷负荷由于明装荧光灯，镇流器装设在卧室内，故镇流器消耗功率系数 n1取1.2，灯罩隔热系数取n2取0.6。由附录2-22查得照明散热冷负荷系数，按公式（2-9）计算，其计算结果列于表2-8中。表2-8 照明散热引起的冷负荷 7.工艺设备散热引起的冷负荷由于别墅卧室内鱼缸、电视机、电脑等工艺设备的散热，现将其引起的冷负荷计算在内，以满足空调实际的使用要求。其逐时散热量（即逐时冷负荷）列于表2-9中。表2-9 工艺设备散热引起的冷负荷由于室内压力高于大气压力，所以不需考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。现将上述各分项结果列于表2-10中，并逐时相加，以便求得客房内的冷负荷值。表2-10 各分项

31、逐时冷负荷汇总表 由表2-14可以看出，此卧室最大冷负荷值出现在20§2.2 冬季热负荷的计算冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的附加耗热量。在工程实际中，围护结构的基本耗热量按稳态传热过程计算.即假设在计算时间内，室内外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。1、 围护结构的基本耗热量 （2-12）式中：部分围护结构的基本耗热量，W； Aj部分围护结构的传热面积，m²； Kj部分围护结构的传热系数，W /( m²·)； 冬季室内计算温度，； 采暖室外计算温度，； 围护结构的温差修正系数，见表1-4。2、 围护结构的附加

32、耗热量1. 朝向修正率朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的，同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。不同围护结构的修正率见表2-15。本设计中，北朝向取0，东、西朝向取-5，南朝向取-15。2. 风力附加率风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。在计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部分地区冬季平均风速为23m/s。因此规范规定，一般情况下，不必考虑风力附加。3.高度附加率由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当房间净高超过4米时，每增

33、加1米，附加率为2，但最大附加率不超过15。应注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上。4. 门窗缝隙渗入冷空气的耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门、孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。表2-15 围护结构的修正率 朝向修正率北、东北、西北朝向0东、西朝向-5东南、西南朝向-10-15南向-15-25三、典型房间的热负荷计算以201客房为例，热负荷的计算如下表2-16：表2-16 围护结构耗热量计算表 房间

34、编号围结结构传热系数计算温差修正系数修正后热量总热量项目名称及朝向面积tn-twa（W）（W）（%）10012613.4508.24西外墙7.60268.87东外墙17.57621.527.20510.65342.44其他房间的热负荷计算同上，参见附录二。§2.3 湿负荷的计算湿负荷包括人体散热形成的湿负荷及食物散热形成的湿负荷。人体散湿量可按下式计算：W=0.001n (2-13)式中： 每名成年男子的散热量（g/h）,见【3】表2-47。食物散湿量：11.5g/(h·人)以105餐厅为例，湿负荷的计算列于表2-13：表2-17 201房间湿负荷计算表 其他房间的湿负荷计

35、算同上，参见附录三。后用晨光负荷计算软件校核计算的冷、热负荷，图2-1为用晨光负荷计算软件分析该别墅的逐时冷负荷柱状图，可见该建筑17:00的冷负荷最大，与之前的手算结果一致。图2-1 逐时冷负荷柱状图第三章 空调方案的确定§3.1 系统形式的确定一直以来，解决夏季降温和非严寒地区冬季供暖问题，人们均采用房间空调器。房间空调器在住宅中之所以能迅速普及有其一定的优势：制冷（热）迅速、安装简单快捷、冷（热）量调节方便、能耗计量容易、价位较低；但它的缺点也很突出：首先，房间空调器的能耗比低（）；其次，它无法采集新风，难以保证良好的室内环境品质和舒适性；再次，房间空调器的无规则设置破坏了建筑

36、外观；另外，房间空调器室外机的废热、噪声及凝结水的随处排放，都成了城市新的公害。随着大型中央空调向节能、环保方向不断创新发展和人们对高品质生活的不断追求，小型空调也向着大功率、舒适、节能、甚至是美观豪华的趋势发展。以窗式空调、分体挂壁机、分体柜机为代表的普通房间空调已经不能满足市场的需求，而户式中央空调不仅适用于大面积多居室的单元房、别墅，也同样适用于中小型饭店、娱乐场所及办公楼等，具有相当可观的潜力和应用前景。目前，居民的居住面积不断增大，对室内空气品质的要求也越来越高。例如：一个三居室用户要装四部空调，需要四个不同的室外空间，使家用空调特别是分体式空调的安装受到限制，无法从根本上克服空气流

37、通不畅、空气质量差等弊端。而大型中央空调虽可同时为多用户集中供冷暖，但缺少个性化选择、自由度小，一次性投资较大，只能应用在大型建筑物。同时，大型中央空调用于大型建筑（特别是出租式建筑时）又会遇到收费较困难、加装收费设备的成本增加等问题。为了解决上述两种空调的弊端，户式中央空调就应运而生。户式中央空调作为一种节能、舒适的小型化独立空调系统，在国内市场上一出现便引起各方的关注。户式中央空调的出现，为空调行业在中央空调和房间空调器两大领域之间提供了新的空调发展领域，为我国家用空调发展带来了新的技术解决方案。它与传统的中央空调系统和房间空调器相比，具有自身的优势：首先，初投资适宜；与传统的中央空调相比

38、，省去了专用机房和复杂的管路系统。其次，室内环境舒适；与传统的房间空调器相比，户式中央空调机组大部分可引入新风，能有效改善室内空气品质，而且室内温度均匀适宜，气流组织合理，能营造宜人的室内环境。再次，对房地产商而言，施工安装程序简单，管理方便；特别是户式中央空调系统的不同用户可一次建成，也可后期安装，使开发商投资分散，风险降低；住户入住后，使用费由住户直接向供电或供气部门交付，使得物业管理也相对方便。最后，住户在室内装修时可结合空调的布置实现个性化装修设计；而且室外机的挑台布置在建筑设计初期已同步考虑，避免了房间空调器室外机对建筑景观的影响。目前，我国户式中央空调正处于高速发展的成长期，但由于

39、受价格、质量、服务及住房等诸多因素的影响下，成长期相对较长。据有关资料统计数据表明：美国拥有空调的家庭约有72%，其中户式中央空调约占48%，窗式空调、分体空调约占24%，即户式中央空调约占美国家庭空调的2/3。目前我国户式中央空调的使用率仅占空调行业的5%左右。这对于有13亿人口、空调的生产和消费大国来说，的确不多。从发展趋势上看，巨大的市场需求空间令各厂家和商家尤为乐观。未来的空调市场，家用中央空调将作为小型中央空调中的一支主力军，可望与中央空调、普通家用空调一争高下。经对比分析，该别墅空调设计采用户式中央空调系统，下节将分析选定其具体形式。§3.2 户式中央空调的形式和特点户式

40、中央空调的快速发展，形成了多种多样的系统形式。按照空调系统内传送房间工质分为三大类型：送风型、送水型和送制冷质型；按照冷热源的方式分为：电制冷式、燃气式；按机组的冷却方式分为：风冷式、水冷式、蒸发冷却式；按控制方式又分为：定频式、变频式和定变频结合式；按系统的末端分又有：多联式室内机、风机盘管、送回风口、辐射顶（地）板等型式。户式中央空调具有很多特点：1.适用性和对于项目特殊性的适应能力比较强。例如，在中国北方，全年温差较大，分体空调是无法适应需求的，而户式中央空调机组采用加工精度高的压缩机组，在系统的整合设计和组装工艺上也远高于普通空调，可以完全满足适应能力。2.具有能够对室内温湿度、新风量

41、进行调节，均匀分布，可与装修较好配合，控制室内设备噪声等特点。3.具有系统多样、使用灵活、较好的个性化、室内布置灵活的特点。4.户式中央空调系统可根据实际负荷自动化运行，节约能源及运行费用，符合目前中国仍存在用电紧张的现状。5.不需要另设机房，无需占用设备层，减少公用设施和土建投资，同时可有效的减少室外机位，减小开发商的开发成本和建筑设计难度。6.可根据物业发展情况，分期分批投资添置各用户的空调系统，有效利用开发资金。7.可以避免破坏楼体的整体外观，又可使用户充分享受高档家居环境，更利于装修的配合。正是由于中央空调系统形式和特点的多样性，适合应用于广泛的场合。户式中央空调系统常用的几种形式为：

42、小型风冷热泵冷热水机组加风机盘管空调系统、风管式空调系统、家用VRV空调系统。一、小型风冷热泵冷热水机组加风机盘管空调系统此系统是以小型风冷热泵机组为主机，配以风机盘管为末端设备，组成以一户住宅为单元的小型集中空调系统。与其它户式中央空调相比，这种空调系统的优点如下：（1） 安装方便，适用范围广室外主机可直接放置于室外花园空地，房顶平台及阳台上，按照用户的需要灵活安装。室内风机盘管机组体型小，布置和安装也很方便。因此，这种系统广泛适用于别墅、高档住宅、复式建筑、多房多厅家居等场所。（2） 费用低廉、安全环保室内制冷管路为低压水系统管路，安装费用低廉且无须定期补充昂贵的制冷剂。制冷剂密封在室外机

43、组内，对环境影响远小于VRV系统。（3） 噪音较低风机盘管低档运行时噪音一般在3040dB(A)。（4） 控制方便，运转节能风机盘管具有调节风机转速的普通三速开关，可根据室温变化，调节风机转速，也可设温度控制器及两通或三通电磁阀实现自动控制。室内无人时可单独关闭此房间风机盘管，使得运转经济、节能。（5） 一次性投资相对较低，对于初投资预算小的建筑易于推广。风冷热泵冷热水机组加风机盘管系统的缺点如下：（1） 室内解决新风困难，在过渡季节利用室外空气降温的时间较短；（2） 因机组分散设置，台数较多时，维修管理工作量较大；（3） 由于机组静压小，在机组内不可能使用高性能的空气过滤器，空气洁净度不高水

44、管有可能漏水，冷凝水盘可滋生影响人体健康的微生物。综上所述，风冷热泵冷热水机组加风机盘管系统适用于对初投资预算要求低且对新风品质要求不高的住宅建筑。目前，在高级住宅、商住用房的户式中央空调系统（主要是风机盘管系统）中出现了一种利用新风换气机供给新风的系统形式。新风换气机的实质是空气热回收装置，按空气热交换器的种类可分为板式、板翅式、转轮式、热管式等几种，按回收热量的性质分为显热回收器与全热回收器。目前市场上的新风换气机一般指板翅式的空气显热回收装置。转轮式全热回收装置也有产品，但由于价格较高，应用较少。板式（板翅式）的全热回收装置国外早有产品，国内也有厂家正在研制。新风换气机在供给室内新风的同

45、时能置换出等量的室内污浊空气，使得换气充分、弥补了原有风机盘管空调系统新风量不能保证的缺点，将使得这种空调系统具有更广的适用性。二、风管式空调系统这种空调系统输送冷热量的介质为空气，制备冷热风的空气处理装置为直接蒸发式风冷热泵机组，它与大型全空气中央空调系统的原理基本相同，利用室外主机集中产生冷、热量，将从室内引回的回风（或回风和新风的混合风）进行冷却（加热）处理后，再送入室内消除房间空调冷、热负荷。相对于其它的户式中央空调，风管式空调系统具有以下优点：（1） 造价较低，业主较容易接受；（2） 可引入新风，空气品质能得到较大的改善；（3） 风口布置灵活，气流组织较好；（4） 易于实现送风过滤、

46、加湿等，空气质量较高；（5） 冷凝水排放容易，避免冷凝水盘可能滋生的微生物影响人体健康；但风管式空调系统也存在以下缺点：（1） 风管式系统的空气输配系统要求有较大的建筑空间，因此一般要求住宅有较大的层高；（2） 机组送风量一般不能随房间空调负荷变化而变化，分室温度控制较难实现。目前为解决室温控制的问题，常采用的方法有：（1） 在空调系统中设置中央控制器、房间温度控制器。中央控制器可根据用户需要实现对室内、外机组的智能控制；房间温度控制器可自动根据用户设定温度或用户手动控制，通过对相应的电动风量调节阀的控制，实现对各个房间空调送风的控制。（2） 采用变风量系统，其末端为带动力的变风量风机箱，它可

47、使每个出风口的压力提高6090Pa，降低空调室内机对机外余压的要求，送风能力明显提高；这种系统运用计算机控制技术、多变量控制理论对户式中央空调进行集散控制，通过设在各房间的数字式温控器，采用模糊逻辑控制技术无级调节相应的变风量箱风机的转速，从而调节房间的送风量，达到控制室温的目的。但这种变风量末端的引入将会使整个空调系统的初投资大大增加。三、家用VRV（Variable Refrigerant Volume可变冷媒流量）中央空调系统VRV空调系统是在空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。VRV空调系统可采用变频压缩

48、机或数码涡旋压缩机，两种技术都能达到调节容量的目的，因而具有明显的节能、舒适效果。VRV空调系统是一种冷剂式空调系统，以制冷剂为输送介质，由一台室外机和数台室内机组成。每一台室内机都具备根据房间的要求进行独立的制冷或制热的运转能力，室外机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂。VRV系统是通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内热负荷要求的高效率冷剂空调系统。与其它户式中央空调形式相比，家用VRV系统具有以下特点：（1） 安装简单，布置灵活家用VRV系统为冷媒直接蒸发制冷，不需要冷冻水及冷却水系统，省去了相应的设

49、备和管道系统，室外机放在室外、屋顶或阳台等地，减少了占地面积，简化了安装工程。另外，各种型号及规格的室内机可安装于同一系统内，并且每台室内机都可独立有效的进行控制，可满足不同负荷、不同装饰要求的房间布置。(2)节约能源，运行费用低家用VRV变频中央空调系统采用变频式压缩机，室外机的输出可根据室内负荷的大小自动调节；VRV空调在部分负荷时的能耗比（COP值）相当高,当系统仅有一台室内机开启时，室外压缩机能相应调节转速，合理输出室内机所需能量。另外，家用VRV系统采用直接蒸发制冷，属于一次热交换系统，在热交换的过程中能量的损耗极低，而传统的风或水系统则有两次热交换，这也是家用VRV系统比其它户式中

50、央空调系统节能的另一个原因。(3)系统控制先进，舒适性好家用VRV变频中央空调系统室外机、室内机都带有电脑板，对每台室内机可实现单独控制，用户可以非常方便直接地从室内机遥控器开启室内机，室内机可实现时间、温度、风量、风向、状态等的自动控制与设定。室内温度控制方式采用高精度PID控制系统，可将室内温度精度控制到±0.5范围内，这是其它空调系统所达不到的。另外，VRV系统主机及室内机噪声均低于其它空调系统的主机及末端设备，室外机还具备“夜间噪声控制”功能，可降低23dB(A)的夜间运转噪声。(4)设计简单、维修方便VRV系统不需要其他空调系统的设计那样，必须进行大量繁琐的水系统、风系统的

51、设计计算，只要根据不同系统形式、不同规格主机型号进行配管即可，并且不存在系统的水利失调问题。另外，VRV系统具有故障自动诊断功能，可以自动判断显示系统各种故障，简化了日常维护及维护工作。(5) 工作温度范围宽家用VRV系统在室外环境干球温度为-546的情况下可以正常制冷，在湿球-1515.5的情况下可以正常供热，且在低温供热时供热衰减很小。(6) 初投资高，限制了VRV系统的推广通过以上特点，我们可以得出以下结论，家用VRV变频中央空调对于高档住宅、豪华别墅等对空调要求较高的建筑是个最佳选择。目前可变冷媒流量(VRV)空调系统已成为空调发展的趋势,各大空调厂家纷纷推出相应的产品, 90年代我国的VRV空调系统主要是日本的变频控制方法，90年代后期美国谷轮公司开发了数码涡旋压缩机，并先后被用于各大空调厂家。近几年,国内的空调厂家如美的、海尔等也纷纷研制开发了数码涡旋空调系统。VRV空调系统具有设计安装方